Nature子刊:癌症中的DNA适应
日期:2014-12-05 09:12:10
特定遗传学突变会赋予细胞无限分裂的能力,癌症就是这样发生的。这些细胞增殖形成了肿瘤,而后逐渐侵袭健康组织。因此,目前癌症疗法主要是通过杀伤癌细胞阻止它们增殖。
胶质母细胞瘤是最致命的脑部肿瘤之一。日内瓦大学(UNIGE)的研究团队对胶质母细胞瘤进行高通量测序发现,有些致癌突变是染色体外的DNA片段(双微体)引起的。双微体让癌细胞能够更好的适应环境,抵抗治疗癌症的药物。这项研究发表在十二月四日的Nature Communications杂志上。
科学家们发现双微体已经有二十年了,这种小染色体片段会在细胞分裂时出现。不过人们直到现在才刚刚开始理解双微体的确切功能。复制错误导致这些迷你染色体缺乏着丝粒,因此它们能够独立复制而且速度非常快。人们一直推测,双微体应该在癌症发展中起到了一定的作用。
UNIGE的Stylianos Antonarakis教授领导研究团队对胶质母细胞瘤进行了研究。他们通过高通量的基因测序,鉴定了双微体上的癌基因。研究显示,促使癌细胞失控的一个主要遗传突变不存在于真正的染色体中,只位于双微体。随着双微体的快速扩增,这个突变的影响被显著扩大。
奇妙的DNA适应性
研究人员还发现,细胞能够根据环境调节双微体的数量,尤其是在化疗的时候。为了应对药物造成的伤害,细胞会减少自己的双微体数量直到它们完全消失。这时细胞就摆脱了这些DNA片段中的致癌突变。
但是胶质母细胞瘤和绝大多数癌症一样,依赖于好几个基因。肿瘤会开发一个新基因维持自己的生长。“就双微体而言,细胞回到了原始的染色体状态。但细胞中的其他癌基因又被激活。可见,双微体是癌细胞的可调节变量,会限制癌症治疗的效果,”这项研究的第一作者Sergei Nikolaev说。
双微体扩大了癌基因的危害,赋予癌变细胞更大的生存优势,帮助肿瘤生长。实际上,在绝大多数强侵袭性癌症中都检测得到这种迷你染色体。“我们希望进一步理解这种DNA适应现象,”另一位第一作者Federico Santoni说。“在此基础上为最致命的的癌症找到最有效的治疗策略。”
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